Grupo 14 - Química Inorgânica

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Universidade Federal da Bahia
INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
QUI – A14 QUÍMICA INORGÂNICA BÁSICA
ENGENHARIA QUÍMICA
Alunos (as): Gellysson Gonçalves, Maria Gabriela Sena.
QUESTIONÁRIO: 
ELEMENTOS DO GRUPO 14
· 1 - A primeira reação ocorre entre carvão ativado e ácido sulfúrico:
C(s) + H2SO4(aq) => SO2(g) + CO2(g) + H2O(l)
A evidência da reação é a formação de gás carbônico e de SO2 que foi provada pelas bolhas que surgiram. Em contato com o permanganato, o SO2 reagiu, diminuindo e estado de oxidação do magnésio do +7 para o +2, mudando assim a coloração da solução de purpura para transparente.
A segunda reação é expressa por:
KMnO4(aq) + SO2(g) + H2O(l) => MnSO4(aq) + H2SO4(aq) + K2SO4
· 2 - A solução de tornassol inicialmente era roxa escuro. Ao adicionarmos CO2, sua cor foi mudando gradativamente para rosa escuro pois o CO2 reagiu com a água presente na solução de tornassol e formou ácido carbônico. Como o tornassol é um indicador ácido-base, os íons mudaram a solução para rosa.
Ao aquecermos a solução, retornou-se a cor inicial por que aconteceu a reação inversa e, consequentemente, a liberação de CO2(g)
A reação é:
CO2(g) + H2O(l) <=> H2CO3
· 3 - No experimento 3a foi observado que apenas o bicarbonato reagiu, uma vez que tem ligações mais fracas que são quebradas mais facilmente. A reação pode ser descrita por: 
2NaHCO3(s)  => Na2CO3(s)  +  CO2(g)  +  H2O(g)
Quando o gás carbônico passou para o outro tubo contendo hidróxido de cálcio, foi possível observar a turvação do vidro, indicando a formação de um precipitado insolúvel de carbonato de cálcio, de acordo com a reação expressa abaixo:  
CO2(g)  +  Ca(OH)2(aq)  => CaCO3(s)  +  H2O(l)
 
Como foi supracitado, apenas o bicarbonato formou dióxido de carbono por que o carbonato de sódio precisa de mais energia para quebrar suas ligações e se recombinar, logo, a formação de precipitado e carbonato de cálcio não aconteceu.
· 4 - O experimento 3b também visou observar o comportamento do bicarbonato e do carbonato de sódio mas dessa vez frente ao HCl. Como ambos são básicos, espera-se que ambos reajam e formem seus respectivos sais, água e gás carbônico. Essa tese foi comprovada pelas reações:
Carbonato:
Na2CO3(s)  +  2HCl(aq) => 2NaCl(aq)  +  H2O(l)  +  CO2(g) 
Bicarbonato:
NaHCO3(s)  +  HCl(aq) =>  NaCl(aq)  +  H2O(l)  +  CO2(g) 
· 5- Ao misturar a solução de silicato de sódio com igual volume de ácido clorídrico, percebeu-se que houve uma alteração na coloração da solução, encontrando-se levemente esverdeada; e ao deixar o sistema em descanso por cerca de 40min, foi observado que a solução estava com um aspecto gelatinoso.
Isto se deve pelo fato de o silicato de sódio ser um sal de cadeia infinita, no qual nestes compostos as cadeias são paralelas umas com as outras e são presas pelos cátions que estão entre elas. Além disso, sabe-se que o ácido clorídrico por ser um ácido forte encontra-se totalmente dissociado. Dessa maneira, no experimento, os prótons provenientes de suas moléculas atacam os locais onde se encontram os cátions de sódio. Forma-se o ácido meta-sílico, H2SiO3; entretanto, há uma tendência deste ácido a perder água e formar a sílica gel, uma forma polimérica da sílica que possui estruturas complexas e aspecto gelatinoso, como observado em prática. A seguir estão representadas as reações envolvidas para a formação do gel de ácido silícico: 
Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3
H2SiO3 (s) →SiO2 (s) + H2O(l)
· 6 - O estanho é um agente redutor bastante forte, o qual possui aumento de estabilidade das espécies com estados de oxidação mais baixos. Dessa forma, quando em contato com ácidos, o mesmo é oxidado a diferentes estados de oxidação, a depender do ácido. Além disso, o estanho é um metal anfótero, podendo reagir tanto com ácidos como com bases.
Estanho com HCl concentrado:
Sn(s) + HCl(aq) → SnCl2 (aq) + H2 (g)
Estanho com NaOH 30%: 
Sn(s) + 2 NaOH(aq) → Na2SnO2 (aq) + H2(g)
· 7- Primeiramente foi dissolvido cloreto estanhoso (SnCl2) em água e adicionado gota a gota da solução de NaOH, formando hidróxido de estanho a partir da seguinte reação:
SnCl2(aq)+ NaOH(aq) → Sn(OH)2(aq) + 2NaCl(aq)
Feito isso, a mistura foi dividida em duas para uma parte reagir com ácido (HCl) e outra com base (NaOH), a partir das reações:
I) Sn(OH)2(aq) + 2HCl(aq) → SnCl2(aq) +2H2O(l)
II)Sn(OH)2(aq) + 2NaOH(aq) → Na2[Sn(OH)4](aq)
A partir dos resultados dessas reações foi possível perceber o caráter anfótero do hidróxido de estanho, uma vez que reagiu tanto com o ácido quanto com a base, se comportando, assim, como base e como ácido, respectivamente.
· 8 - Os valores de pH registrados para a dissolução de carbonato de sódio e silicato de sódio em água foram, respectivamente, 10 e 13, indicando assim que as dissoluções tornaram o meio básico. A partir disso é possível representar as reações que ocorreram para as duas substâncias:
· Hidrólise do carbonato de sódio: 
Na2CO3 (s)+ H2O(l) ⇌ 2Na+(aq) + 2OH−(aq) + HCO3− (aq)+ H3O+(aq)
· Hidrólise do silicato de sódio:
 Na2SiO3 (s)+ H2O(l) ⇌2Na+(aq) + 2OH−(aq) + HSiO3− (aq)+ H3O+(aq)
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